【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种混合磁体，尤其涉及的是一种混合磁体内水冷磁体。
技术介绍
1、强磁场是一种重要的极端条件，为科学研究提供了特殊的环境，处在其中的物质结构及其转变过程都可能发生变化，这为物理、化学、材料和生物等学科的研究提供了新的途径，开辟了新的空间。正因为磁场强度越高，对于物质系统的电子能态改变就越大，从而导致更多的奇特现象出现，给科学创新提供更多的机遇。因此，作为获得高磁场有效方法的强磁场实验装置已成为当今开展凝聚态物理、磁学、材料科学、化学、生命科学、医学等领域前沿基础研究不可替代的重要手段。
2、超导现象的发现已有百年，从被发现之初，人们就寄希望能够采用超导材料制作超导磁体。超导磁体还是应用在很多地方，生活中最常见的莫过于医院的磁共振设备，他可以准确的检查肿瘤。除此之外，超导磁体绝大部分都应用在科研领域，人造太阳，加速器，强磁场等等。但超导磁体产生的磁场并非没有极限，他会受到材料本身的临界磁场限制。
3、bitter型水冷磁体，其结构和传统的螺线管完全不同。简单来说，制作bitter型水冷磁体，先需要将铜片扎很多孔，再将成百上千的铜片叠加起来，组成一个完整的磁体，这种磁体的优势在于，采用高压去离子水从冷却孔中快速流动，很快能将磁体通电时产生的热量带走，因而冷却效果很好；同时，由于磁体是一个整体结构，因而具有很强的机械性能，正因为此，采用这种原理的水冷磁体，很快实现了10万高斯的磁场，这可是一个不小的飞跃。
4、bitter型水冷磁体可以产生38.5万高斯的磁场，超导磁体能够产生20多万高斯
5、稳态混合磁体实验装置包括外超导磁体和内水冷磁体两部分。内水冷磁体是由多个水冷磁体线圈，通过去离子水冷却的一种产生超强磁场的装置，在运行过程中，产生超大功率热量和强大的电磁力。如线圈处于极端工作状态，产生最大功率热量为28mw，若不及时有效冷却线圈，会导致线圈瞬间融为金属块；若不有效、牢靠承受电磁力，会导致线圈在容器内旋转，破坏线圈及线圈间的连接、支撑件，导致装置无法运行。
6、随着目前对磁体强度的增大，磁体线圈数量的增加，导致目前的冷却水流量较小、冷却效果差、稳定性差的问题日益凸显。
7、公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息已构成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
1、本技术所要解决的技术问题在于：如何解决目前水冷磁体冷却效果不佳、稳定性不好，限制水冷磁体发展的问题。
2、本技术通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：
3、混合磁体内水冷磁体装置，包括容器总成、磁体总成；所述磁体总成位于所述容器总成内部，所述中心管组件位于所述磁体总成内部；
4、所述磁体总成包括多个径向套接的磁体线圈，相邻磁体线圈之间、以及中心管组件与最内侧的磁体线圈之间以及最外侧磁体线圈与容器总成之间均具有绝缘筒，所述绝缘筒具有冷却水流道；所述磁体线圈依次通过电连接件串联；所述电连接件与所述绝缘止动件的一端连接，所述绝缘止动件的另一端与所述容器总成连接；所述绝缘止动件与所述电连接件均具有冷却水通孔。
5、本技术中多个磁体线圈时，通过电连接件实现多个磁体线圈的串联，采用电连接件与绝缘止动件以及容器总成，将旋转力转移至地基，实现磁体线圈的固定连接，并实现了整个装置的电路与容器的绝缘；绝缘止动件与容器总成连接，并开有冷却水通道，实现了内水冷磁体线圈的冷却、支撑、防旋转、牢靠连接的功能；同时绝缘筒具有冷却水流道，提高散热效果。
6、优选的，所述容器总成包括由上向下依次连接的容器端盖、第一容器筒组件、第二容器筒组件、第三容器筒组件；所述第一容器筒组件为双层结构，其内层的顶端具有冷却水通孔，所述第二容器筒组件的上部为双层结构、下部为单层结构，所述第一容器筒组件的双层结构与所述第二容器筒组件的双层结构对接，所述第二容器筒组件的上部的外层设有高压水入口、下部设有低压水出口，所述第二容器筒组件与所述第三容器筒组件的连接端为盲端。
7、本技术中容器端盖、第一容器筒组件、第二容器筒组件、第三容器筒组件依次螺栓固定连接形成一个整体，内部能够为内水冷磁体提供安装空间，且与去离子冷却水系统一起为内水冷磁体提供足够的冷却水，满足了大流量的设计，由第二容器筒组件进水和出水使得冷却水完全覆盖内部水冷磁体的外部，能很好地进行散热，而第三容器筒组件实现整体通过与地基的固定连接，来实现防旋转和预防事故力；且第三容器筒组件与防旋转块、止动垫环和调节高度法兰，通过螺栓连接为一个整体，且可调节轴向高度。
8、优选的，所述第一容器筒组件包括第一外筒、第一内筒、电连接端口、主体支撑板，所述第一外筒与所述第一内筒间隔布置，且均连接所述容器端盖，所述电连接端口径向密封插入所述第一外筒与所述第一内筒，所述主体支撑板连接所述第一内筒的内部底部，所述主体支撑板具有冷却水通孔；
9、优选的，所述第一容器筒组件还包括第一连接法兰，所述第一外筒的底端外圈焊接所述第一连接法兰；所述第一连接法兰与所述第二容器筒组件的顶端连接；
10、优选的，所述第一内筒的内部底端焊接环形搭载架，所述主体支撑板连接所述环形搭载架上，所述主体支撑板上的冷却水通孔为多个沿圆周阵列的扇形通孔。
11、优选的，所述第二容器筒组件包括第二外筒、第二内筒、高压水接头、低压水接头，所述第二外筒的底端与所述第二内筒的外壁连接，所述第二外筒与所述第二内筒间隔布置，所述高压水接头联通所述第二外筒，所述低压水接头连接所述第二内筒的单层结构处；所述高压水接头与所述低压水接头为管状，其端部具有连接法兰，所述第一容器筒组件还包括加强环，所述加强环焊接在所述高压水接头与所述第二外筒连接处，以及第二外筒与所述低压水接头连接处；
12、优选的，还包括第二连接法兰、第三连接法兰、排污管、线圈信号线孔；所述第二连接法兰连接所述第二外筒的顶端外圈，所述第三连接法兰连接第二内筒的底端外圈，所述排污管与所述第二外筒以及所述第二内筒连接；线圈信号线孔为多个，开设于单层结构处的第二内筒上。
13、优选的，所述第三容器筒组件包括第三筒体、止动垫环、减震环、防旋转块、第四连接法兰，所述第三筒体的顶端外圈螺纹连接所述第四连接法兰，所述止动垫环与所述减震环叠加后连接所述第四连接法兰与所述第二容器筒组件之间，所述止动垫环的内圈具有防旋转槽，所述防旋转块的顶端卡入防旋转槽内、底部通过螺栓连接所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.混合磁体内水冷磁体装置，其特征在于，包括容器总成、磁体总成；所述磁体总成位于所述容器总成内部，中心管组件位于所述磁体总成内部；
2.根据权利要求1所述的混合磁体内水冷磁体装置，其特征在于，所述容器总成包括由上向下依次连接的容器端盖、第一容器筒组件、第二容器筒组件、第三容器筒组件；所述第一容器筒组件为双层结构，其内层的顶端具有冷却水通孔，所述第二容器筒组件的上部为双层结构、下部为单层结构，所述第一容器筒组件的双层结构与所述第二容器筒组件的双层结构对接，所述第二容器筒组件的上部的外层设有高压水入口、下部设有低压水出口，所述第二容器筒组件与所述第三容器筒组件的连接端为盲端。
3.根据权利要求2所述的混合磁体内水冷磁体装置，其特征在于，所述第一容器筒组件包括第一外筒、第一内筒、电连接端口、主体支撑板，所述第一外筒与所述第一内筒间隔布置，且均连接所述容器端盖，所述电连接端口径向密封插入所述第一外筒与所述第一内筒，所述主体支撑板连接所述第一内筒的内部底部，所述主体支撑板具有冷却水通孔；
4.根据权利要求2所述的混合磁体内水冷磁体装置，其特征在于，所述第
5.根据权利要求2所述的混合磁体内水冷磁体装置，其特征在于，所述第三容器筒组件包括第三筒体、止动垫环、防旋转块、第四连接法兰，所述第三筒体的顶端外圈螺纹连接所述第四连接法兰，所述止动垫环位于所述第四连接法兰顶面，所述止动垫环、所述第四连接法兰与所述第二容器筒组件通过螺栓固定，所述止动垫环的内圈具有多个防旋转槽，所述防旋转块的顶端卡入防旋转槽内、底部通过螺栓连接所述第三筒体；
6.根据权利要求1所述的混合磁体内水冷磁体装置，其特征在于，还包括内支撑组件，所述内支撑组件位于所述容器总成的内部，所述内支撑组件的顶端与所述磁体线圈连接；所述内支撑组件包括内支撑主架、止动绝缘支撑板、固定架；所述内支撑主架的截面呈工字型结构，所述内支撑主架的底部固定连接所述容器总成，所述止动绝缘支撑板连接所述内支撑主架的顶部，多个所述固定架连接沿所述内支撑主架的高度方向间隔连接；所述内支撑主架、所述止动绝缘支撑板、所述固定架均具有贯穿的冷却水通孔。
7.根据权利要求1所述的混合磁体内水冷磁体装置，其特征在于，还包括电连接组件，所述电连接组件包括电引入接头、电引入连接板、电引出连接板、电引出接头，所述电引入接头与所述电引出接头对称安装在所述容器总成上，所述电引入接头连接所述电引入连接板，所述电引入连接板连接位于最内侧的磁体线圈，所述最外侧的磁体线圈连接所述电引出连接板，所述电引入连接板连接所述电引出接头。
8.根据权利要求1所述的混合磁体内水冷磁体装置，其特征在于，所述绝缘筒为圆筒形结构，其外表面和内表面均具有沿高度方向设置的凸棱，绝缘筒的外表面凸棱和内表面的凸棱均与磁体线圈精密贴合，所述绝缘筒以及其内部和外部的磁体线圈的同心度不低于0.1。
9.根据权利要求1所述的混合磁体内水冷磁体装置，其特征在于，所述磁体线圈为六个，六个磁体线圈由内至外依次为A磁体线圈、B磁体线圈、C磁体线圈、D磁体线圈、E磁体线圈、F磁体线圈；
10.根据权利要求1所述的混合磁体内水冷磁体装置，其特征在于，所述磁体线圈包括线圈主体、端板、固定杆、调节垫、绝缘垫、螺母、绝缘帽；多个所述固定杆圆周阵列，所述固定杆贯穿所述线圈主体并伸出，所述固定杆的两端分别穿过端板、调节垫、绝缘垫后与螺母螺纹连接，后绝缘帽连接固定杆的端部。
...【技术特征摘要】
1.混合磁体内水冷磁体装置，其特征在于，包括容器总成、磁体总成；所述磁体总成位于所述容器总成内部，中心管组件位于所述磁体总成内部；
2.根据权利要求1所述的混合磁体内水冷磁体装置，其特征在于，所述容器总成包括由上向下依次连接的容器端盖、第一容器筒组件、第二容器筒组件、第三容器筒组件；所述第一容器筒组件为双层结构，其内层的顶端具有冷却水通孔，所述第二容器筒组件的上部为双层结构、下部为单层结构，所述第一容器筒组件的双层结构与所述第二容器筒组件的双层结构对接，所述第二容器筒组件的上部的外层设有高压水入口、下部设有低压水出口，所述第二容器筒组件与所述第三容器筒组件的连接端为盲端。
3.根据权利要求2所述的混合磁体内水冷磁体装置，其特征在于，所述第一容器筒组件包括第一外筒、第一内筒、电连接端口、主体支撑板，所述第一外筒与所述第一内筒间隔布置，且均连接所述容器端盖，所述电连接端口径向密封插入所述第一外筒与所述第一内筒，所述主体支撑板连接所述第一内筒的内部底部，所述主体支撑板具有冷却水通孔；
4.根据权利要求2所述的混合磁体内水冷磁体装置，其特征在于，所述第二容器筒组件包括第二外筒、第二内筒、高压水接头、低压水接头，所述第二外筒的底端与所述第二内筒的外壁连接，所述第二外筒与所述第二内筒间隔布置，所述高压水接头联通所述第二外筒，所述低压水接头连接所述第二内筒的单层结构处；
5.根据权利要求2所述的混合磁体内水冷磁体装置，其特征在于，所述第三容器筒组件包括第三筒体、止动垫环、防旋转块、第四连接法兰，所述第三筒体的顶端外圈螺纹连接所述第四连接法兰，所述止动垫环位于所述第四连接法兰顶面，所述止动垫环、所述第四连接法兰与所述第二容器筒组件通过螺栓固定，所述止动垫环的内圈具有多个防旋转槽，所述防旋转块的顶端卡入防旋转槽内、底部通过螺栓连接所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：李见，高秉钧，房震，张勇，王忠建，苏剑，周游，钱新星，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：新型
国别省市：
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